Boltlife verlengt levensduur windturbines

Een doorsnee windturbine heeft al gauw duizenden boutverbindingen die flenzen op elkaar klemmen. Als die niet goed zijn aangedraaid, zetten ze de betrouwbaarheid van de hele windturbine op het spel. Met zijn flens sluitmethode kan Boltlife niet alleen snel bepalen of elke afzonderlijke bout op de juiste voorspanning is gebracht, ze dragen er ook aan bij dat de windturbines zonder kostbare boutcampagnes hun beloofde levensduur van 25-30 jaar halen.

Een interview met Chiel van Rooijen en Joost Prieshof van Boltlife.

Voor welk probleem hebben jullie een oplossing gevonden?

“Boutverbindingen worden met torque (torsie)gereedschap aangedraaid. Wanneer de bout of moer een bepaalde weerstand biedt, stopt de sleutel. In het laboratorium lijkt de weerstand van elke bout hetzelfde, maar er kan  wel tot 40% verschil in zitten wat in de praktijk tot een spreiding van 70% kan leiden. Een afwijking in de voorspanning heeft invloed op de hele flens: een flens is zo sterk als de zwakste schakel. Als je bij nieuwbouw of tijdens onderhoud een te kleine of grote voorspanning in de bout aanbrengt, leidt dit in de operationele fase tot vermoeiing van de bouten met verlies van voorspanning of boutfalen als gevolg.
Offshore windparken zijn nog relatief nieuw en de eerste windturbines hadden een grotere veiligheidsmarge ingebouwd in het ontwerp. Nu windturbines steeds hoger en zwaarder worden, worden deze veiligheidsmarges steeds kleiner en is de grens van de boutverbindingen in zicht. Bij 70% spreiding in de voorspanning kun je er vanuit gaan dat een windturbine zonder kostbare reparaties zijn levensduur van 25-30 jaar niet haalt. Bedrijven in de offshore windindustrie weten dat de kwaliteit van de boutverbindingen een groot probleem is.”

Wat is de kern van jullie oplossing?

“De kwaliteit van een boutverbinding staat of valt met de juiste voorspanning. Torque-sleutels zijn geen goede manier om de juiste voorspanning te bereiken of te bepalen. In feite hebben torque (in Nm) en voorspanning (in kN) niets met elkaar te maken. Wij meten de boutspanning. We sturen een geluidsignaal door de bout en meten de tijd die het signaal er over doet voordat het terugkomt. Op die manier kunnen we vaststellen hoeveel voorspanning wij in de bout aanbrengen. Op een later moment kunnen wij deze voorspanning controleren, zo’n meting duurt 20-30 seconden per bout. Zo kunnen we bij nieuwbouw de bouten op de juiste spanning brengen en bij onderhoud  razendsnel alle bouten van een fundatie, transition piece of toren doormeten. ”

Wat is het baanbrekende aan jullie oplossing?

“Het meten van boutspanning is op zich niet nieuw. Bij de Golden Gate bridge werd dit al gebruikt. De toepassing daarvan in de offshore windsector is wel innovatief. We kijken heel anders naar boutverbindingen dan gangbaar en ook de procedures van aandraaien en belastingspreiding zijn uniek. Alle data die we meten wordt verwerkt, gecontroleerd, geanalyseerd en opgeslagen. Wij beschikken over veel kennis en goed opgeleide meettechnici, die in de sector goeddeels ontbreken. Ook kunnen wij op bestaande projecten bepalen wat de kwaliteit van de verbindingen is, waardoor potentiële problemen voortijdig kunnen worden ondervangen.”

Wat levert jullie oplossing op?

“Minder onderhoud, meer efficiency, een betere verbinding. Omdat de bouten op de juiste spanning zijn, is minder onderhoud nodig en hoeven ze niet vervangen te worden. De flenzen zijn veel ‘rustiger’. Op dit moment moeten eens in de 2-7 jaar de bouten in de verbindingen vervangen worden. Onderhoud en vervanging kost niet alleen tijd en geld, in die periode ligt een windturbine stil en levert dus geen elektriciteit.
Onze methode is efficiënter omdat we sneller de boutverbinding kunnen meten met minder mensen en minder apparatuur. We meten alle verbindingen en doen dus geen steekproef zoals gangbaar is en die bovendien meer tijd kost. Dat maakt onze methode ook betrouwbaarder. Omdat we de voorspanning meten, is het niet erg dat de weerstand van bouten verschilt, dat sleutels slijten, dat elke werknemer net iets anders werkt of dat de bout met iets minder kracht wordt aangedraaid omdat het laatste stuk niet zichtbaar is. Omdat alles traceerbaar wordt, is dat onder andere ook verzekeringstechnisch erg interessant. Met het bepalen van de voorspanning dragen wij er aan bij dat de windturbine zonder grote onderhoud kosten de beoogde levensduur van 25 jaar blijft staan.”

Hoe ver zijn jullie nu?

“Sinds de oprichting in 2016 hebben we 30 mensen aangenomen die we hebben bijgeschoold in onze meetprocedures. We voeren nu onze eerste projecten uit. voor het nieuwe Arkona Becken windpark van E.ON meten we de boutspanning van de fundatie-, transition piece- en torenverbindingen. Voor een andere klant zijn we betrokken bij een rebolting campagne van de fundatie. Deze projecten die dit najaar worden afgerond, zien we als pilotproject om ervaring op te doen en zo een blauwdruk voor vervolgprojecten te ontwikkelen.”

Wat zijn jullie uitdagingen?

“We zitten als een waarborg tussen de eindgebruiker en de contractor. We moeten hen zien te overtuigen dat onze methode beter is. Bij de eindgebruikers is het besef er wel. E.ON heeft zelfs besloten onze methode toe te passen, bovenop de al afgesloten contracten. Contractors zijn gewend om op een bepaalde manier te werken. Je kunt niet als een olifant door de porseleinkast. We proberen daarom onze procedures zodanig in te passen in hun manier van werken, zonder dat dat ten koste gaat van de kwaliteit en efficiency. ”

Wat zijn jullie vervolgstappen?

“De vraag is hoe snel we moeten en kunnen groeien. Je moet het organisatorisch ook in goede banen leiden. We zijn bezig een draaiboek te maken voor toekomstige projecten en met het uitwerken van een scholingstraject om onze schaalbaarheid te vergroten. We werken bovendien aan certificering. Uiteindelijk willen we als contractor een complete campagne kunnen aanbieden.”

Wat hebben jullie aan Offshore Wind Innovators gehad?

“Martin Weissmann heeft ons geholpen met hoe we ons in de markt moeten bewegen. We zijn een klein bedrijf met grote klanten. Het is goed dat iemand meedenkt en je kan introduceren bij de juiste personen. Want wij zijn maar een van de partijen die roept dat ze de oplossing hebben. Hij weet hoe de hazen lopen.”